Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

regulator napięcia 13,8V do ogniwa fotowoltaicznego

krzych232 29 Dec 2014 20:24 7239 78
Tespol
  • #1
    krzych232
    Level 14  
    Witam mam do was prośbę bo nigdzie nie mogę znaleźć macie jakieś pomysły na proste ustabilizowanie napięcia z ogniwa fotowoltaicznego 20W 12V, ogniwo bez obciążenia daje 23V do napięcia 13,8-14V dla akumulatora samochodowego?
    Nie chcę kupować tych regulatorów kupnych bo one po naładowaniu czekają aż aku się rozładuje nawet gdy jest słońce. A chcę cały czas doładowywać aku gdy pobieram z niego prąd.
    Za pomoc będę bardzo wdzięczny!
    Za wszystkie odpowiedzi z góry bardzo dziękuję!
  • Tespol
  • #2
    galica7
    Level 26  
    Napięcie powinieneś mierzyć pod obciążeniem :D
  • Tespol
  • #3
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Jeśli akumulator samochodowy to można włączyć ogniwo wprost do akumulatora, ale przez diodę min. 2A - najlepiej typu Schottky - np. 1N5821.
    Potrzebny będzie ewentualnie układ nadzorujący napięcie i odłączający ogniwo gdy akumulator będzie w pełni naładowany, ale z uwagi na niewielką wydajność ogniwa nie wiadomo czy to jest konieczne, zwłaszcza że nie znamy pojemności akumulatora.
  • #4
    User removed account
    User removed account  
  • #5
    krzych232
    Level 14  
    Dziękuję wam za szybkie odpowiedzi :)
    Tak będzie to akumulator samochodowy o pojemnošci 30Ah lub akumulator żelowy 20Ah, czy ta dioda schottky jest konieczna? Jeżeli tak to będzie po prostu chcę rozwiać wszystkie wątpliwości gdyż fotowoltaiką bawię się dopiero od niedawna.
    Układ ma za zadanie zasilać 2 żarówki led 12V pobór ok: 1A podczas wieczorów (max 20minut dziennie) i przetwornicę 300w do sporadycznego zasilania jakiś małych urządzeń typu radio, telefon itp.
    Bardzo dziękuję za pomoc za wszystkie odpowiedzi bardzo dziękuję. :)
  • #6
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Dioda jest konieczna, aby w warunkach braku oświetlenia fotoogniwa nie popłynął prąd zwrotny rozładowujący akumulator.
    Akumulator 30Ah to nie akumulator samochodowy!
    Niewielka pojemność 30Ah w warunkach dobrego nasłonecznienia może dać efekt przeładowania (zwłaszcza przy akumulatorze żelowym 20Ah - mniejsza pojemność, niższe napięcie końca ładowania, wrażliwość takiego akumulatora na przeładowanie) - dlatego wskazany tu będzie układ monitorujący napięcie (dobrany do typu akumulatora), który odłączy fotoogniwo.
    Jeśli tak, to zamiast owej diody zwrotnej można zaprojektować układ monitorujący z elementem wykonawczym na tranzystorze MOSFET, który pełniłby dwie role - zapobiegałby przepływowi prądu zwrotnego przy braku oświetlenia/odłączałby fotoogniwo od akumulatora po jego naładowaniu.
    Jednakże dla takiego niewielkiego fotoogniwa i akumulatora najprostszy układ to owa dioda zwrotna oraz wpięta równolegle do akumulatora regulowana dioda Zenera mocy zbudowana np. w oparciu o LM4041.
  • #7
    krzych232
    Level 14  
    Akumulator będzie samochodowy 44Ah ale już trochę zużyty i ma pojemność około 32-33Ah mierzone żarówką h4 do do poziomu 10,5V.
    Zainteresował mnie układ z diodą zwrotną i regulowaną diodą Zenera mugłbyś rozwinąć odpowiedź? Bo jeżeli dobrze rozumiem to dioda zwrotna blokuje prąd z akumulatora do ogniwa a regulowana dioda Zenera zbija napięcie z akumulatora jeżeli wzrośnie powyżej ustalonego poziomu?
    Za pomoc dziękuję!
  • #8
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Fotoogniwo 20W - należy się spodziewać teoretycznej wydajności ok. 1,5A, w praktyce sporo mniej. Dioda Zenera powinna przejąć ten prąd z fotoogniwa aby nie dopuścić do wzrostu napięcia akumulatora ponad 13,6V (akumulator kwasowy w trybie buforowym), dla żelowego odpowiednio mniej.
    To można zrobić na komparatorze (czy WO) mikromocowym (aby zminimalizować pobór prądu z akumulatora) - napięcie referencyjne rzędu 5V zrobić na LM4041, na drugie wejście komparatora podać napięcie akumulatora zmniejszone dzielnikiem oporowym tak, aby dla Uaku=13,6V po dzielniku było też 5V, wyjście komparatora steruje tranzystorem mocy MOSFET (na radiatorze - prąd rzędu 1A przy 13V to moc ok. 13W) wpiętym równolegle do akumulatora. Całość zachowa się jak dioda Zenera.
    Można prościej - układ "kombinowanej" diody Zenera mocy składający się z tranzystora mocy BJT, opornik miedzy bazą a emiterem, dioda Zenera 12,5-13V miedzy bazą a kolektorem. Będzie mieć łagodne "kolano" - czyli zacznie pobierać prąd przy niższym napięciu, ale w tym zastosowaniu to nie jest wielka wada, zważywszy zaletę w postaci prostoty.
  • #9
    _jta_
    Electronics specialist
    Tranzystor MOSFET nie zastąpi i diody, i odłączania po pełnym naładowaniu, bo ma wbudowaną diodę i w jedną stronę zawsze przewodzi. Konieczne jest użycie i tranzystora, i diody.

    Chyba najprostsza możliwa konstrukcja: do akumulatora podłączasz dzielnik z oporników 68k (do +) i 15k (do -), do tego 15k podłączasz TL431 (REF do połączenia oporników, anodę do -akumulatora); od strony plus łączysz akumulator z ogniwem fotowoltaicznym przez diodę (żeby mógł być ładowany, ale nie rozładowywany), od strony minus bezpośrednio. Katodę TL431 łączysz do bazy tranzystora PNP, między jego bazę i emiter dajesz opornik około 220R (nie więcej, jak 330R, nie mniej, jak 50R), emiter łączysz z +ogniwa, kolektor przez opornik (grzałkę) z -ogniwa. Tranzystor musi wytrzymać 1,5A przy napięciu 15V (ale napięcie na nim będzie mniejsze dzięki grzałce) - może BD282? Grzałka to może być opornik np. 6R8 o mocy 20W (można go zrobić z drutu ze spirali grzejnej, łącząc kilka odcinków równolegle).

    Zamiast TL431 mógłby być LM4041-ADJ, ale wtedy: odwrotna polaryzacja (plus i minus zamieniają się miejscami: dioda na minusie, tranzystor NPN, mniejszy opornik dzielnika na plusie, grzałka podłączona do plusa ogniwa...), inne wartości oporników (bo wzorzec napięcia w LM4041-ADJ jest na 1,24V, a w TL431 na 2,5V), a tranzystor musiałby mieć duże wzmocnienie prądowe (sensowny byłby tranzystor Darlingtona), bo LM4041-ADJ może dać tylko 20mA. Zaletą LM4041-ADJ byłby mniejszy prąd dzielnika, ale chyba 0,17mA nie przeszkadza? (czas rozładowania 30Ah byłby ze 20 lat - akumulator dużo szybciej rozładowuje się sam, w ciągu 3÷4 lat, jak jest w dobrym stanie).

    Jak na akumulatorze będzie około 13,8V, to tranzystor zacznie przewodzić, zabierając prąd z ogniwa, i nie pozwoli dalej ładować akumulatora - prąd z ogniwa popłynie przez grzałkę. Dla opornika 6R8 maksymalna moc strat w tranzystorze to około 8W, ale w grzałce może być do 16W. Inną możliwością byłoby odcinanie połączenia, kiedy akumulator jest naładowany, ale to już byłby bardziej złożony układ. Kombinowanie z komparatorem nie ma sensu - TL431, czy LM4041-ADJ (jakbyś chciał go użyć, to zwróć uwagę na oznaczenie, bo jest jeszcze LM4041-1,2 i on się nie nadaje) zawiera komparator. I nie należy rozładowywać akumulatora po naładowaniu, co mogłaby zrobić "dioda Zenera" opisana przez kolegę.

    Zalecane napięcie dla pracy akumulatora żelowego 12V w trybie buforowym to od 13,75V do 13,90V. Uwaga z opornikami dzielnika: należy użyć dość dokładnych (1%), a i to będzie jakiś błąd wartości oporników, błąd wzorca napięcia w TL431 - prawdopodobnie błąd wyjdzie na tyle duży, że napięcie, przy którym włączy się tranzystor, będzie poza zalecanym zakresem - trzeba będzie dodać jakiś opornik tak, by uzyskać potrzebne napięcie.
  • #10
    krzych232
    Level 14  
    _jta_ Wszystko OK tylko czy mógł bym prosić o schemat bo z opisu nie bardzo będę umiał to złożyć.
    Bardzo dziękuję za rozbudowane odpowiedzi.
    Rezystor to nie problem mam takie z radiatorem po 5zł tylko czy mógłby być rezystor 50W aby zminimalizować wytwarzanie ciepła?
    Za pomoc bardzo dziękuję!
  • #11
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    _jta_ wrote:
    Tranzystor MOSFET nie zastąpi i diody, i odłączania po pełnym naładowaniu, bo ma wbudowaną diodę i w jedną stronę zawsze przewodzi. Konieczne jest użycie i tranzystora, i diody.

    Jest możliwość użycia MOSFET-a w układzie inwersyjnym - były takie konstrukcje tu na forum. Czy w tym układzie? - trzeba by dokładnie przeanalizować.
    _jta_ wrote:
    Chyba najprostsza możliwa konstrukcja: do akumulatora podłączasz dzielnik z oporników 68k (do +) i 15k (do -), do tego 15k podłączasz TL431 (REF do połączenia oporników, anodę do -akumulatora); od strony plus łączysz akumulator z ogniwem fotowoltaicznym przez diodę (żeby mógł być ładowany, ale nie rozładowywany), od strony minus bezpośrednio. Katodę TL431 łączysz do bazy tranzystora PNP, między jego bazę i emiter dajesz opornik około 220R (nie więcej, jak 330R, nie mniej, jak 50R), emiter łączysz z +ogniwa, kolektor przez opornik (grzałkę) z -ogniwa. Tranzystor musi wytrzymać 1,5A przy napięciu 15V (ale napięcie na nim będzie mniejsze dzięki grzałce) - może BD282? Grzałka to może być opornik np. 6R8 o mocy 20W (można go zrobić z drutu ze spirali grzejnej, łącząc kilka odcinków równolegle).

    Zamiast TL431 mógłby być LM4041-ADJ, ale wtedy: odwrotna polaryzacja (plus i minus zamieniają się miejscami: dioda na minusie, tranzystor NPN, mniejszy opornik dzielnika na plusie, grzałka podłączona do plusa ogniwa...), inne wartości oporników (bo wzorzec napięcia w LM4041-ADJ jest na 1,24V, a w TL431 na 2,5V), a tranzystor musiałby mieć duże wzmocnienie prądowe (sensowny byłby tranzystor Darlingtona), bo LM4041-ADJ może dać tylko 20mA. Zaletą LM4041-ADJ byłby mniejszy prąd dzielnika, ale chyba 0,17mA nie przeszkadza? (czas rozładowania 30Ah byłby ze 20 lat - akumulator dużo szybciej rozładowuje się sam, w ciągu 3÷4 lat, jak jest w dobrym stanie).

    Jak na akumulatorze będzie około 13,8V, to tranzystor zacznie przewodzić, zabierając prąd z ogniwa, i nie pozwoli dalej ładować akumulatora - prąd z ogniwa popłynie przez grzałkę. Dla opornika 6R8 maksymalna moc strat w tranzystorze to około 8W, ale w grzałce może być do 16W. Inną możliwością byłoby odcinanie połączenia, kiedy akumulator jest naładowany, ale to już byłby bardziej złożony układ. Kombinowanie z komparatorem nie ma sensu - TL431, czy LM4041-ADJ (jakbyś chciał go użyć, to zwróć uwagę na oznaczenie, bo jest jeszcze LM4041-1,2 i on się nie nadaje) zawiera komparator. I nie należy rozładowywać akumulatora po naładowaniu, co mogłaby zrobić "dioda Zenera" opisana przez kolegę.

    Zamierzałem przedstawić trzy sposoby - na komparatorze/WO mikromocowym - dokładny - o znikomym poborze mocy, na LM431 - również dokładny ale o większym poborze prądu, oraz mało dokładny, z histerezą - ale prosty - na "diodzie Zenera mocy".
    I nawet ten drugi układ naszkicowałem sobie na kartce, kiedy zdałem sobie sprawę, że prostota będzie dla kolegi najważniejsza - i stąd tekst o "diodzie Zenera mocy" - która ma wady (jak pisałem wyżej - będzie pobierać niewielki prąd z histerezą ok. 0,1-0,2V) - ale to niewielka wada w porównaniu do ogromnej zalety jaką jest prostota. Używając nowoczesnych diod Zenera o bardzo małej rezystancji dynamicznej (stroma charakterystyka) już od Iz=2mA z tranzystorem typu darlington można wykonać poprawnie działający układ.
    Bo ta histereza - czyli jak to kolega nazywa "nie należy rozładowywać akumulatora po naładowaniu" będzie tego rzędu co tolerancja napięcia ładowania w trybie buforowym - 13,6-13,8V czyli rzędu 0,2V.


    _jta_ wrote:
    Zalecane napięcie dla pracy akumulatora żelowego 12V w trybie buforowym to od 13,75V do 13,90V. Uwaga z opornikami dzielnika: należy użyć dość dokładnych (1%), a i to będzie jakiś błąd wartości oporników, błąd wzorca napięcia w TL431 - prawdopodobnie błąd wyjdzie na tyle duży, że napięcie, przy którym włączy się tranzystor, będzie poza zalecanym zakresem - trzeba będzie dodać jakiś opornik tak, by uzyskać potrzebne napięcie.

    Zawsze będzie tu potrzebne doregulowania wartości napięcia działania układu, bo nie tylko tolerancja oporników odgrywa rolę, ale też wartości napięć referencyjnych TL431/LM4041 itp. Dobrym zwyczajem jest przewidzenie miejsca na PCB dla dodatkowych rezystorów włączanych równolegle do tych podstawowych (żadne potencjometry). Dla takiej konstrukcji wystarczą oporniki nawet 5% - zwykle mają wystarczającą stabilność, chyba że układ ma działać przy dużych zmianach temperatury - wtedy zalecane dokładne 1%.
  • #12
    krzych232
    Level 14  
    Bardzo prosił bym o schemacik bo z opisu ciężko mi cokolwiek zbudować ;).
    Interesował by mnie układ od _jta_ z rezystorem na którym będzie oddawana energia z nadwyżki (wytrąca napięcie powyżej 13,8V.
    Bardzo dziękuję za pomoc! :)
  • #14
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    hmm, R1/R2 da Uprog=15,6V - o 2V za dużo.
    Jeśli R2=68k, to R1=11k (dla Up=13,6V).
    BD282 - ? nigdzie nie widzę datasheet oprócz http://alltransistors.com/transistor.php?transistor=25043 - taki stary?
    Tu ważna jest beta - zaproponuję łatwiej dostępny, mocniejszy i darlington - np BDX54, BDX34 - każdy darlington pnp o prądzie Icmax=min. 5A, obudowie najlepiej TO-220 i mocy min. kilkadziesiąt W. Niewielki radiator będzie potrzebny.
    Dzięki darlingtonowi TL431 będzie się mniej grzał (uchyb temperaturowy), przy czym w bazę T1 wstawiłbym opornik rzędu 1k.
    Dla darlingtona można (warto) zwiększyć wartość R3 do np. 470 Ohm.
  • #15
    krzych232
    Level 14  
    Bardzo dziękuję za schemat i poprawki układ zbuduję w styczniu bo brak kasy na razie i czy mogę zastosować rezystor (R4) 50W 6,8Ω ?
    Za pomoc jestem wdzięczny przez całe lato ręcznie podłączałem i odłączałem ogniwo do aku ;)
  • #16
    _jta_
    Electronics specialist
    Tak, beta jest istotna, ale nie musi być bardzo duża, z TL431 nie musi być Darlington - przyda się beta ze 25 przy Ic=2A (niektóre tranzystory mocy mają betę 15, albo nawet tylko 10 - to już by było za mało). Ale większy Ic nie jest potrzebny, moc wystarczy 8W. Rzeczywiście BD282 (i BD284, na nieco wyższe napięcie), to nieco stare tranzystory.

    Aha, trzeba jeszcze policzyć, jaki prąd TL431 jest potrzebny, żeby tranzystor przewodził ze 2A, i jaka moc w nim się wtedy wydzieli - być może między TL431, a bazę tranzystora trzeba będzie wstawić opornik, żeby zmniejszyć moc wydzielającą się w TL431 - i tu Darlington (ale PNP, nie NPN) byłby dogodniejszy.

    R4 na 50W to nieco dużo - ale jeśli masz akurat taki, albo można tanio kupić, a na 20W miałby być droższy, to czemu nie?

    R3 nie bardzo można zwiększyć, bo Darlington przy małym prądzie ma Ube takie, jak zwykły tranzystor - wewnątrz drugi (większy) tranzystor ma opornik między bazą i emiterem.

    Może tranzystor rzeczywiście użyć jakiś Darlingtona, np. 2N6036 jest tani i wystarczy, a wśród zwykłych trudno znaleźć tani PNP mocniejszy od BD136, który by miał wystarczającą betę.
  • #17
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Pomyłka - R1=15k.
    Beta tranzystora jest istotna aby TL431 się nie grzał. Darlington będzie tu bez porównania lepszy od zwykłego BJT.
    Opornik miedzy TL a bazą BJT wskazany nie tylko ze względu na grzanie się TL, ale też dlatego, że TL nasycony praktycznie "zwiera" tę bazę do masy.
    Tranzystor o większym Icmax jest potrzebny; - wiadomo, że tranzystorom BJT zwykle pogarszają się parametry (beta) powyżej Ic=0,3-0,5 Icmax. Nie warto zmuszać tranzystora do pracy z Ic zbliżonym do Icmax.
    Skąd mowa o NPN? - cały czas mówimy o PNP.
    Darlington dla Ube<1V nie przewodzi praktycznie, stąd R3 można zwiększyć nawet do 1k (min. prąd TL431=1mA) - a bezpieczniej do 470 Ohm.
  • #18
    _jta_
    Electronics specialist
    Beta tranzystora jest istotna aby TL431 się nie grzał.
    Z tym całkowicie się zgadzam i dlatego popieram użycie tranzystora Darlingtona - tym bardziej, że można znaleźć taki, który jest tańszy od zwykłego. Choć może nie warto kopii kruszyć o to, czy ma kosztować 1zł, czy 0,5zł? ;)

    wiadomo, że tranzystorom BJT zwykle pogarszają się parametry (beta) powyżej Ic=0,3-0,5 Icmax
    Z tym bywa różnie - już widziałem, że tranzystory tego samego typu, ale z różnych firm, miały pod tym względem duże różnice (konkretnie, BC140 i BC160 Siemensa działały dobrze prawie do Icmax, a SGS-ATES nie).

    W przypadku 2N6036 gwarantowana beta przy 2A jest 750, co w zupełności wystarcza, a i przy 4A (=Icmax) beta jest co najmniej 100, a typowa 500, co oznacza, że przy Ic=4A potrzebny prąd TL431 prawdopodobnie byłby około 16mA (z R3=220), a moc strat 200mA.

    Skąd mowa o NPN? - cały czas mówimy o PNP.
    Mój błąd - napisałeś małymi literami, a ja już nieco słabo widzę, zwłaszcza wieczorem, i zobaczyłem 'npn'. ;)

    Darlington dla Ube<1V nie przewodzi praktycznie, stąd R3 można zwiększyć nawet do 1k (min. prąd TL431=1mA) - a bezpieczniej do 470 Ohm.
    Nota katalogowa 2N6036 podaje Ube tylko dla Ic>40mA (i minimalne jest 1,3V), a tam jest opornik, który powoduje, że przy mniejszych prądach działa tylko jeden z dwóch tranzystorów składowych i wtedy Ube powinno być podobne, jak dla zwykłego tranzystora. Rozsądne byłoby zmierzenie Ube przy Ic=2mA i np. Tj=90°C, żeby dobrać R3 do tak zmierzonego Ube - myślę, że 1kΩ to będzie zdecydowanie za dużo, a 470Ω jak najbardziej może być.
  • #19
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    _jta_ wrote:
    Choć może nie warto kopii kruszyć o to, czy ma kosztować 1zł, czy 0,5zł? ;)

    Tu się zgadzam, to nie produkcja seryjna.

    _jta_ wrote:
    wiadomo, że tranzystorom BJT zwykle pogarszają się parametry (beta) powyżej Ic=0,3-0,5 Icmax
    Z tym bywa różnie - już widziałem, że tranzystory tego samego typu, ale z różnych firm, miały pod tym względem duże różnice (konkretnie, BC140 i BC160 Siemensa działały dobrze prawie do Icmax, a SGS-ATES nie).

    To jest ogólna zasada, widoczna w każdym datasheet. Czy są wyjątki? - ja nie spotkałem, ale gdyby nawet, to po co tu zalecać jakiś egzotyczny tranzystor jeśli tu każdy darlington o Ic= kilka A będzie na pewno OK?
    Ta zasada dotyczy przede wszystkim zwykłych BJT, przy darlingtonach traci na znaczeniu, gdyż mają one tak dużą betę że jej spadek dla dużych Ic traci na znaczeniu.
    Ale skoro o tym mowa, i o BC160 (n.b. absolutnie za "słaby" do tego zastosowania, podobnie jak seria BD13x) - http://pdf1.alldatasheet.pl/datasheet-pdf/view/44287/SIEMENS/BC160.html - str.3 - widać wyraźnie, że ma on w miarę stałą i wysoką betę >100 dla Ic=1 do 100mA, przy Ic=Icmax=1A beta wynosi ok. 30. To nie przypadek - to właśnie przykład tej zasady. Wynika ona z tego, że Icmax to wartość graniczna, określona przez np. wytrzymałość doprowadzeń (złotych drucików) do struktury, wynikająca z SOA itp), powinna mieć i ma wartość dużo wyższą od "normalnie" stosowanych wartości.
    Innymi słowy - dobre parametry tranzystor ma gdy pracuje z prądem wyraźnie niższym od Icmax, dodatkowo oznacza to jego bezawaryjną pracę.
    Z praktyki wiem, że dobrym wyznacznikiem tej "bezpiecznej" wartości Ic jest zmiana Ucesat=f(Ic) - jeśli wartość Ucesat wyraźnie rośnie to określa tę wartość Ic. W starych datasheet czasem brakuje tych informacji, ale np. http://www.alphacron.de/download/hardware/BC160.pdf - str.3 pokazuje że to ok. 300mA.
    Jeszcze ciekawszy jest tu wykres beta=f(Ic).
    Chyba, że słowo "działały" rozumiemy inaczej?

    _jta_ wrote:
    W przypadku 2N6036 gwarantowana beta przy 2A jest 750, co w zupełności wystarcza, a i przy 4A (=Icmax) beta jest co najmniej 100, a typowa 500, co oznacza, że przy Ic=4A potrzebny prąd TL431 prawdopodobnie byłby około 16mA (z R3=220), a moc strat 200mA.

    Bo to darlington - jak pisałem nadaje się każdy o prądzie kilku A.
    Nie ma co rozważać dla Ic=4A bo to Icmax, a zresztą takiego prądu fotoogniwo nigdy nie da.
    Ale nie bez powodu pisałem o obudowie (TO-220 - bo jest wygodna w użyciu i daje gwarancję niskiej wartości Rthjc bez wnikania w datasheet - stad taka była moja rada, gdyż nie wiedziałem co autor tematu znajdzie w "swoim" sklepie).
    Przy prądzie 1A i oporniku 6,8 Ohm moc na tranzystorze sięgnie P=(13,8-6,8) x 1A=7W, co wymaga radiatora. Ta obudowa TO-126 ma Rthjc=3K/W. Łatwiej będzie chłodzić go w obudowie TO-220 - prawie każdy ma Rthjc rzędu 1,5K/W - np. BDX34C http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXyztxq.pdf kosztuje 80gr http://www.tme.eu/pl/details/bdx34c/tranzystory-darlington-pnp-tht/st-microelectronics/# a na pewno da się znaleźć mocniejszy i tańszy.



    _jta_ wrote:
    Darlington dla Ube<1V nie przewodzi praktycznie, stąd R3 można zwiększyć nawet do 1k (min. prąd TL431=1mA) - a bezpieczniej do 470 Ohm.
    Nota katalogowa 2N6036 podaje Ube tylko dla Ic>40mA (i minimalne jest 1,3V), a tam jest opornik, który powoduje, że przy mniejszych prądach działa tylko jeden z dwóch tranzystorów składowych i wtedy Ube powinno być podobne, jak dla zwykłego tranzystora. Rozsądne byłoby zmierzenie Ube przy Ic=2mA i np. Tj=90°C, żeby dobrać R3 do tak zmierzonego Ube - myślę, że 1kΩ to będzie zdecydowanie za dużo, a 470Ω jak najbardziej może być.

    Darlingtony wszystkie pod tym względem są podobne.
    Gdy działa jeden (pierwszy - małej mocy) tranzystor, jego Ube>0,5V i jego Ie jest rzędu mikroA, co nie otwiera drugiego, bo spadek napięcia na drugim oporniku (o którym piszesz) jest zbyt mały. Całość (obydwa tranzystory) zaczną się otwierać dopiero dla Ube>1V - bo wtedy Ube1=0,6V i Ube2>0,4V.
    W przedziale Ube=0,5-1V jest otwarty pierwszy ale drugi - nie, napięcie na drugim oporniku wynosi 0-0,4V co nie pozwala na otwarcie drugiego, prąd emitera darlingtona wynosi tyle ile prąd emitera pierwszego (mikroA) - trudno to uznać za otwarcie całości.
    Dowód - datasheet jakiegokolwiek darlingtona, w żadnym nie znajdziesz otwarcia takiego tranzystora dla Ube<1V (Ta=25stC), dla wyższych temp. jest oczywiście inaczej, co wziąłem pod uwagę proponując tu R3=470 Ohm a nie 1k.
    Np. http://www.tme.eu/pl/Document/19823220f6f03194411d13ab4fb7a0da/27144.pdf albo mniejszej mocy - podano Ubeon dla małych prądów http://www.tme.eu/pl/Document/38598e6f6a6ac8168297e46544ac5498/BCV26.pdf
  • #20
    _jta_
    Electronics specialist
    To, czego bym chciał uniknąć, to prąd kilku mA przy napięciu "podprogowym", czyli takim, przy którym jeszcze należy ładować akumulator. Opornik baza-emiter drugim tranzystorze układu Darlingtona może być na tyle mały (np. kilkadziesiąt Ω), że taki prąd popłynie przy napięciu znacznie poniżej 1V. Ale z opornikiem R3=470Ω nie powinien.

    BC160 jest oczywiście za słaby, natomiast pamiętam, że BC140 i BC160 Siemensa miały dużą betę przy prądach bliskich 1A - może trafiła się taka seria, a może Siemens kiedyś robił je solidniej? Nie wiem, istotne jest to, że tranzystor takiego samego typu może mieć różne parametry. Aczkolwiek lepiej popatrzeć, jakie są gwarantowane.

    Tak czy siak, przydałoby się, żeby autor tematu zajrzał do sklepu i sprawdził, jakie tranzystory są tam dostępne i w miarę tanie, bo fakt, że wystarczająco dobry w Łodzi jest poniżej 50 groszy, nie pomoże mu zrobić tanio. Daliśmy mu wskazówkę, czego szukać i jakiej ceny oczekiwać, następny krok należy do niego.
  • #21
    krzych232
    Level 14  
    DZIĘKUJĘ za odpowiedzi w najbliższym czasie wstąpię do sklepu elektronicznego dosyć dobrze zaopatrzonego i sprawdzę jakie elementy są do dostania a jak nie to są 3 obok siebie więc jest co wybierać :))
  • #22
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    _jta_ wrote:
    To, czego bym chciał uniknąć, to prąd kilku mA przy napięciu "podprogowym", czyli takim, przy którym jeszcze należy ładować akumulator. Opornik baza-emiter drugim tranzystorze układu Darlingtona może być na tyle mały (np. kilkadziesiąt Ω), że taki prąd popłynie przy napięciu znacznie poniżej 1V. Ale z opornikiem R3=470Ω nie powinien.

    Myślę, że te obawy są bezzasadne. Tranzystorem steruje komparator o dużym wzmocnieniu - datasheet podaje, że już po przekroczeniu Vadj o 5mV wartości Vref - anoda-katoda wchodzi w nasycenie (ok. 1,9V). Czyli nawet jeśliby darlington się nieco otwierał (TL431 "puszczał" nieco prądu tak aby na R3 było napięcie 1V i ono na wpół otwierało darlington który podbierałby z fotoogniwa nieco prądu) - to owo zjawisko odbywałoby się w przedziale od ok. (Vprog -20mV) do Vprog. Bez znaczenia.
  • #24
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    _jta_ wrote:
    A tu chodzi o sytuację odwrotną - Vadj jest nieco mniejsze od progu - wtedy prąd TL431 jest bliski "minimalnego", choć napięcie jest wyraźnie niższe od wymaganego.

    Chyba jednak nie.
    Opiszę to tak - gdy Vadj< (Vref-5mV) - anoda-katoda jest rozwarciem, przez R3 nie płynie żaden prąd.
    Gdy Vadj=(Vref-5mV) do (Vref+5mV) - pojawia się (?) jakiś prąd płynący przez R3.
    Gdy Vadj>(Vref+5mV) - anoda-katoda jest w nasyceniu (1,9V).
    Celowo rozszerzyłem ten zakres na 10mV - ale i wtedy widać że to bez znaczenia.
    Zresztą każdy komparator tak naprawdę nie działa idealnie progowo, bo ma wzmocnienie o wartości skończonej i przy Vadj zbliżonym do Vref dzieją się rzeczy trudno przewidywalne (oscylacje itp).
    Albo Cię nie rozumiem? - bo gdy "Vadj jest nieco mniejsze od progu" (np. 5mV) to nie może być jak piszesz "napięcie jest wyraźnie niższe od wymaganego" - wtedy napięcie akumulatora jest zbliżone do progowego - mniejsze od niego o 5mV razy stosunek R2/R1.
  • #26
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Złapałeś mnie :D
    No dobra - bez uproszczeń płynie wtedy prąd od Ioff= ok. 50nA zwiększając się do do Ika min = ok. 0,4-0,7mA (różni producenci). Ale ten prąd "jest jakby go nie było" :D - bo on nie ma znaczenia dając na R3=1k napięcie od zera do 0,7V ( tak naprawdę poprawnie działa jako komparator już przy I=0,4mA co da Ur3=0,4V). Co nie włączy darlingtona.
    Komparator działa dwustanowo, gdzie drugim stanem jest stan nasycenia, gdzie Uka= ok. 1,9V. Ale dla nas ważne jest że tego stanu komparator w naszym układzie nie osiągnie, gdyż dla Ika= ok. 1,2mA co da Ur3= ok. 1,2V, i T1 włączy się ograniczając napięcie.
    I to wszystko dzieje się w obszarze około 5mV na pinie Adj co odpowiada zmianie napięcia na akumulatorze ok. 20mV.
    Tak więc dopiero wartość R3 rzędu kilka k byłaby tu niebezpieczna, gdyż dawałaby Ur3=1,2V (włączając T1, który podbierałby prąd fotoogniwu) przy prądzie Ika= np. 0,2mA - kiedy TL431 działa nieprecyzyjnie (zbyt mała wartość Ika).
  • #27
    kotuniunia
    Level 29  
    Wtrącę się.
    Otóż ukł.taki jw. tylko w miejsce T1 IRF44z i R4 0,5Ω.Zastosowanie prawie to samo tylko MEW. Będzie to działać?
  • #28
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Czy MEW to Mała Elektrownia W.....?
    Więcej szczegółów prosimy.
    Generalnie z MOSFET-em zamiast BJT to będzie działać, ale w tym układzie j.w. potrzebny jest P-channel. Z N-Channel trzeba układ przekonstruować - najprościej dodając MOSFET-N sterowany z T1.
    Poza tym dla dużych mocy (co sugeruje mała wartość R4) ten układ traci sens, bo tracimy tu dużo mocy (wskazana byłaby przetwornica), i ta moc będzie wydzielać się nie tylko na oporniku, ale również w tranzystorze co oznacza problemy z chłodzeniem.
    To jest prymitywny regulator stratny (zasada działania nieco podobna do prostych regulatorów napięcia w skuterach).
  • #29
    _jta_
    Electronics specialist
    Ogniwo fotoelektryczne ma ograniczoną wydajność prądową i można je zewrzeć (co prawda baterii lepiej nie zwierać, bo przy nawet niewielkiej nierównomierności oświetlenia cała moc wytwarzana przez baterię wydziela się w najsłabiej oświetlonym ogniwie i powoduje jego przegrzanie), natomiast typowa prądnica potrafi dać prąd dużo większy, niż wytrzyma bez uszkodzenia (choć są konstrukcje prądnic, które przy zwarciu ograniczają prąd do bezpiecznej wartości), ponadto prądnica przy przeciążeniu jest silnie hamowana i w układzie mechanicznym powstają duże siły - z tych powodów użycie takiego regulatora do prądnicy jest dość ryzykowne. A do tego prądnica, jeśli ma uzwojenie wzbudzenia, może być regulowana przez prąd w tym uzwojeniu (na tej zasadzie działa regulator prądnicy w samochodzie), wymaga to dużo mniejszej mocy traconej.
  • #30
    krzych232
    Level 14  
    To co lepsza by była przetwornica step-down ustawiona na 13,8V? Np taka za 6zł?
    Przetwornica step-down LM2596 1.5V do 35V 3A

    Moduł z przetwornicą impulsową step-down LM2596.
    Napięcie wejściowe od 3,2 V do 40 V.
    Maksymalny ciągły prąd wyjściowy 3 A.
    Napięcie wyjściowe regulowane w zakresie od od 1,5 V do 40 V.

    Specyfikacja
    Napięcie wejściowe: od 3,2 V do 40 V
    Maksymalny ciągły prąd wyjściowy: 3 A (przy zastosowaniu chłodzenia, do 2 A bez radiatora)
    Sterownik LM2596 (dokumentacja)
    Sprawność: poniżej 90 % (w zależności od poboru mocy)
    Częstotliwość przełączania: 150 MHz

    Taka by była ok do panelu fotowoltaicznego 20W napięcie bez obciążenia 22V, ładowany by był akumulator 33-35AH 12V przez tą przetwornicę na której ustawił bym napięcie 13,8V (praca buforowa akumulatora)
    Za pomoc z góry dziękuję